RelazioneDiCalcolo
Transcript of RelazioneDiCalcolo
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
1/21
Interventi urgenti relativi al consolidamento strutturale per ilripristino conservativo dei muri spondali dei Navigli Grande e Pavese
in Milano Punti Critici
RCS - RELAZIONE di CALCOLO STRUTTURALE
PES - PROGETTO ESECUTIVO di risanamento STRUTTURALE
RCS - RELAZIONE di CALCOLO STRUTTURALE
DATA AGGIORNAMENTI
Progettista: Prof. Ing. A. Migliacci
Collaboratori: Dott. Ing. P. Crespi, Dott. Ing. G. Franchi
Recapito: via A. Verrocchio, 30 - 20129 Milano - tel. 02/70103503
Co-progettisti: Prof. ing. P. Ronca, Dott. P. Balestrieri
tel. cellulari: 340-2379819 (Prof. Ronca); 335-5977483 (Prof. Migliacci); 340-2628944 (Ing. Franchi)
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
2/21
1
INDICE
1. INTRODUZIONE
2. INTERVENTO SUI MURI SPONDALI H 3 m
2.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali
2.2. Verifica di resistenza dei micropali
2.3. Valutazione della deformabilit
2.4. Trave di testa
3. INTERVENTO SUL MURO SPONDALE H 6 m
3.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali
3.2. Verifica di resistenza dei micropali
3.3. Valutazione della deformabilit e dimensionamento dei micropali inclinati
3.4. Trave di testa
3.5. Connessioni
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
3/21
2
1. INTRODUZIONE
Lidea alla base della messa in sicurezza delle sponde del Naviglio Grande e del Naviglio Pavese
nei tratti a maggior rischio statico (tratti 1, 2, 3 e 4 del Naviglio Grande e tratto 5 del Naviglio
Pavese, vedi RGS) consiste nello sgravare quanto pi possibile i muri storici in muratura dalle
spinte esercitate dal terreno a monte e dai sovraccarichi stradali. La tipologia dintervento per i tratti
1, 3 e 4 del Naviglio Grande e per il tratto 5 del Naviglio Pavese ricaduta, per motivi
dettagliatamente esposti nella Relazione Generale per le opere di risanamento Strutturale, su unaparatia di micropali uniti in testa da una trave in cemento armato gettata in opera. Viceversa, per il
tratto 2 del Naviglio Grande si adottata una soluzione a cavalletto per via dellelevatasopraelevazione del muro spondale rispetto al fondo alveo del canale. In questa diversa soluzione la
cortina di micropali verticali stata integrata da una serie di micropali inclinati allo scopo di
contenere lo spostamento del cordolo di sommit che irrigidisce la paratia.
Le analisi effettuate necessitano della conoscenza delle propriet meccaniche del terreno con cui
stato realizzato il rilevato spondale e il substrato sottostante il fondo alveo, tali informazioni sono
state ricavate a partire dai risultati delle indagini geognostiche e delle prove di laboratorio eseguite
nel cantiere pilota sito sulla sponde del Naviglio Grande, presso la passerella di via Casale,
dallimpresa LIMGEO.
Per linterpretazione di tali risultati si rimanda allAppendice A.Dato che al momento della progettazione dellintervento non era possibile conoscere la realesituazione geotecnica nei tratti 2, 3, 4 e 5 si ritiene opportuno che, qualora venissero riscontrate
difformit rispetto alla situazione del tratto 1, la D.L. venga contattata per stabilire eventuali
modifiche rispetto a quanto prescritto negli elaborati progettuali, da concordare con limpresa
esecutrice.
Per quanto riguarda i carichi applicati a livello dellalzaia si considerato un sovraccarico pari a 10
kN/m2 (strada di 2 categoria).
In quanto segue si fatto riferimento alle prescrizioni contenute nelle seguenti norme:
D.M. 09/01/96: Norme tecniche per il calcolo, lesecuzione ed il collaudo delle strutture inc.a. normale e precompresso e per le strutture metalliche, e precedente D.M. 14/02/92;
D.M. 11/03/88: Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilitdei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione,
lesecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione;e relative circolari applicative.
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
4/21
3
2. INTERVENTO SUI MURI SPONDALI H 3 M
Questa tipologia di intervento (impiegata nei tratti 1, 3, 4 e 5) costituita da una paratia di micropali
infissi a monte del muro di sponda dei Navigli allo scopo di realizzare una barriera che si faccia
carico di resistere alle spinte orizzontali esercitate dal terreno del rilevato sotto lalzaia e dai carichistradali. Tale intervento risulta maggiormente efficace quanto pi la paratia di micropali vicina
alla parete di monte del muro spondale del Naviglio in quanto, in tali condizioni, viene minimizzatala spinta residua del terreno racchiuso tra il muro e la cortina di micropali. Ovviamente la distanza
tra due paramenti deve anche tener conto delle limitazioni tecnologiche dellintervento (dimensione
del cordolo di testa, tolleranze della macchina perforatrice,). Quanto osservato ha portato ad
assumere una distanza tra lasse geometrico dei micropali e il paramento di monte del muro pari a
circa 40 cm. Assumendo questa configurazione, si stima che la spinta sul muro esistente si riduca al
14% del valore iniziale.
Laltezza del muro esistente non nota con precisione in tutti i tratti in oggetto, tuttavia il suo
valore risulta compreso tra 2.5 e 3 m. Nelle verifiche che seguiranno si assunto tale parametro paria 3 m dato che questa la condizione pi sfavorevole ai fini della valutazione di stabilit dellopera.
Come gi anticipato i carichi stradali agenti a monte sono stati assunti pari a 10 kN/m2.
2.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali
Come descritto nellAppendice A, il terreno del rilevato e del substrato nel tratto 1 (cantiere
pilota) pu essere validamente considerato come un tipico terreno incoerente, i cui parametri
geotecnici che ne caratterizzano il comportamento possono essere sintetizzati nei seguenti valori:
peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 1 scenario atteso) angolo dattrito: = 30.
Per tener conto delle eventuali fluttuazioni di questi parametri, specialmente in relazione al fatto che
nei tratti 2, 3, 4 e 5 a tuttoggi non sono state eseguite indagini geognostiche, nel valutare
laffondamento dei micropali si preferito estendere lanalisi anche ad altri 3 possibili scenari,
caratterizzati dai seguenti valori:
peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 2) angolo dattrito: = 28.
peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 3) angolo dattrito: = 30.
peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 4) angolo dattrito: = 28.
La verifica a ribaltamento della paratia stata condotta utilizzando il metodo dellequilibrio limite
utilizzando le distribuzioni delle pressioni attive e passive agenti sulla paratia previste dalla teoria di
Coulomb, nellipotesi che la paratia sia assimilabile a un elemento rigido infisso nel terreno. Tale
teoria prevede che pressioni attive e passive agenti sul paramento siano esprimibili nel modo
seguente:
pressione attiva:
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
5/21
4
)qz(kp aa +=
dove rappresenta il peso specifico del terreno, z la coordinata verticale (profondit), q ilsovraccarico agente a monte e ka il coefficiente di spinta attiva esprimibile come segue:
=
245tank
2
a
pressione passiva:
( )[ ]qHzkp pp +=
indicando con H laltezza del terrapieno e con kp il coefficiente di spinta passiva:
+=
245tank
2
p
Nelleffettuare le valutazioni statiche si ipotizzato che sullalzaia agisca il sovraccarico stradale,mentre nel fondo alveo non sia applicato nessun sovraccarico (caso pi sfavorevole). Inoltre, stato
introdotto un coefficiente di sicurezza pari a 2, dimezzando il coefficiente di spinta passiva kp.
In Fig. 2.1.1 e Fig. 2.1.2 sono riportati gli andamenti delle pressioni attiva, passiva e totale per gli
scenari 1 e 4 (essendo questultimo quello pi gravoso), nellipotesi che la paratia sia considerabile
come un elemento rigido infisso nel terreno e libero di ruotare attorno a un centro di rotazione posto
a una certa profondit (punto a pressione laterale nulla).
In quanto segue si fa lipotesi che il problema sia trattabile come una situazione in stato piano dideformazione, il che comporta che si possa isolare una striscia di lunghezza unitaria (nella direzionedi fuga) su cui imporre la condizione di equilibrio limite.
Andamento delle pressioni
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-300 -200 -100 0 100 200 300 400
Pressioni [kN/m2]
Profondit[m]
attiva monte
passiva monte
attiva valle
passiva valle
totale
Fig. 2.1.1: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 1)
Affondamento D0 = 5.8 m
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
6/21
5
Andamento delle pressioni
0
2
4
6
8
10
12
-300 -200 -100 0 100 200 300 400
Pressioni [kN/m2]
Profondit[m]
attiva monte
passiva monte
attiva valle
passiva valle
totale
Fig. 2.1.2: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 4)
La profondit minima di infissione D0 risulta determinata imponendo lequilibrio alla rotazione
della paratia, attorno a un suo punto qualsiasi.
Lo scenario 4 da luogo al valore pi elevato dellaffondamento minimo necessario a evitare il
ribaltamento del sistema paratia-terreno, si pertanto deciso di assumere tale valore comeaffondamento di progetto. Nello scenario atteso il momento resistente associato a tale affondamento
(D0 = 6.6 m) risulter maggiore del momento ribaltante.
2.2. Verifica di resistenza dei micropali
Lidea che sta alla base della progettazione di questa cortina di micropali che la paratia mantenga
la sua efficienza strutturale fino allinnescarsi del meccanismo di collasso del terrapieno. Partendo
da questa ipotesi si sono ricostruiti, per il solo scenario atteso, i diagrammi dellazione tagliante e
del momento flettente che nascono in una striscia di paratia, qualora essa sia soggetta alle pressioni
attive e passive del terreno in condizioni di collasso. Tali diagrammi sono riportati nella figura 2.2.1
con riferimento a una striscia di paratia lunga 1 m.
Affondamento D0 = 6.6 m
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
7/21
6
Diagramma del taglio
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-100 -50 0 50 100 150
T [kN]
Profondit[m]
Diagramma del momento
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-50050100150200
M [kNm]
Profondit[m]
Fig. 2.2.1: Diagrammi delle azioni interne
Le profondit in cui si incontrano i valori massimi delle azioni interne sono le seguenti:
z1 = 6.11 m, T = 0 kN, Mmax = 165.26 kNm ;
z2 = 7.88 m, Tmax = 109.97 kN, M = 67.10 kNm .
questi valori sono riferiti a una striscia di un metro di paratia, per avere le azioni su un singolo palooccorrer dividerle per il numero di micropali per metro.
Per realizzare la paratia si impiegheranno dei micropali a canna liscia in acciaio da inserire nel foro
effettuato dalla macchina perforatrice, con successiva iniezione di malta cementizia a mezzo di una
guaina. Ai fini delle verifiche di resistenza si considerata come sezione resistente la sola armatura
metallica del palo. Lintervento risulta caratterizzato dai seguenti valori dei parametri geometrici
dei pali:
diametro esterno: De = 177.8 mm; diametro interno: Di = 149.4 mm;
spessore: s = 14.2 mm; interasse: i = 38 cm (num. micropali/m = 2.65 un./m).
Le armature metalliche dei micropali prescelti sono in acciaio Fe510 caratterizzato dai seguenti
valori delle tensioni ammissibili:
adm = 240 MPa (t < 40 mm); adm = 138 MPa (t < 40 mm).
Verifica di resistenza a profondit z1 = 6.11 m (flessione semplice):
adme
1 MPa226I2DM
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
8/21
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
9/21
8
10
70
35
10
70
POS. 3: 3barre 16spiralate conuna barra 5
POS. 4: 2 barre 16saldate all'animametallica dei micropali
POS. 1: 3 20
POS. 2:staffa 10
5
Fig. 2.4.1: Sezione della trave di testa
3. INTERVENTO SUI MURI SPONDALI H 6 M
Nel tratto 2 del Naviglio Grande (in corrispondenza del ponte di via Valenza) laltezza del rilevato
dellalzaia (lato via Lodovico il Moro) rispetto al fondo alveo risulta molto maggiore, circa il
doppio, di quella riscontrabile negli altri tratti. Ci rende inapplicabile la soluzione precedente e,
per contenere gli spostamenti alla testa della paratia, si optato per una soluzione a cavalletto,
che prevede linserzione di micropali inclinati intercalati a quelli verticali. Unalternativa possibileavrebbe potuto prevedere lutilizzo di pali di grosso diametro. Questalternativa, daltra parte, stata subito scartata per le ripercussioni tecnologico/costruttive che comportava (eccessivo peso
della macchina perforatrice, maggiori vibrazioni indotte, ).
Nonostante la trave di testa abbia maggiori dimensioni, in quanto deve svolgere una funzione
statica, e quindi la distanza tra lasse dei micropali e il paramento di monte del muro raggiunga il
valore di circa 45 cm, la spinta residua sul muro esistente circa l8 % del valore iniziale.
Va sottolineato che al momento della stesura della presente relazione di calcolo non si dispone di un
rilievo preciso della geometria del muro: perci, il valore dellaltezza usato nei calcoli che seguono
da considerarsi soggetto a verifica prima dellesecuzione dei lavori.
Anche in questo tratto si considerato un sovraccarico stradale pari a 10 kN/m2 (strada di 2o
categoria).
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
10/21
9
3.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali
Come gi fatto nel caso di muri spondali bassi (H 3 m), anche per quanto riguarda il tratto 2 delNaviglio Grande si proceduto al dimensionamento dellaffondamento dei pali nellipotesi che il
terreno del rilevato sia di tipo incoerente e con riferimento ai 4 diversi scenari di parametri
geotecnici gi definiti e che qui di seguito vengono ricordati per semplicit:
peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 1 scenario atteso) angolo dattrito: = 30.
peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 2) angolo dattrito: = 28.
peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 3) angolo dattrito: = 30.
peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 4) angolo dattrito: = 28.
La configurazione a cavalletto dellintervento in questione comporta che, partendo dalle stesse
espressioni delle pressioni attive e passive descritte precedentemente, si imposti un diverso metodo
per il progetto dellaffondamento minimo della paratia. In particolare si seguito il metodo free-
earth support che ipotizza che la paratia sia assimilabile a un elemento rigido e che possa ruotare al
livello dellancoraggio (trave di testa che raccorda i due ordini di pali, verticali e inclinati), con una
modalit di collasso per rotazione intorno allancoraggio pensato fisso. In questa modalit di
collasso la pressione attiva si sviluppa solo a monte della paratia mentre la pressione passiva
disposta a valle, come si pu osservare nelle figure 3.1.1 e 3.1.2, per gli scenari 1 e 4rispettivamente, in cui le due pressioni sono confrontate con landamento della pressione totale.
Nelleffettuare le valutazioni statiche che seguiranno stato introdotto un coefficiente di sicurezza
pari a 2, dimezzando il coefficiente di spinta passiva kp, e si supposto che sullalzaia agisca ilsovraccarico stradale, mentre nel fondo alveo non sia applicato nessun sovraccarico (caso pi
sfavorevole).Come gi detto a proposito del caso di muri spondali bassi, possibile trattare il problema come una
situazione in stato piano di deformazione, il che comporta che si possa isolare una striscia di
lunghezza unitaria (nella direzione di fuga) su cui imporre la condizione di equilibrio limite.
In questo caso le variabili libere da determinare sono due: la profondit minima di infissione D0 e la
reazione orizzontale H in testa alla paratia al livello dellancoraggio. La profondit minima di
infissione D0 si determina imponendo lequilibrio alla rotazione attorno al punto di ancoraggio,
successivamente si calcola la reazione orizzontale H dallequilibrio delle forze orizzontali (la H
essenzialmente legata allo squilibrio delle pressioni tra monte e valle).
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
11/21
10
Andamento delle pressioni
0
2
4
6
8
10
12
-150 -100 -50 0 50 100
Pressioni [kN/m2]
Profondit[m]
attiva
passiva
totale
Fig. 3.1.1: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 1)
Andamento delle pressioni
0
2
4
6
8
10
12
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150
Pressioni [kN/m2]
Profondit[m]
attiva
passiva
totale
Fig. 3.1.2: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 4)
Ovviamente lo scenario 4 quello che da luogo al valore pi elevato dellaffondamento minimo
necessario a evitare il collasso del sistema paratia-terreno, si pertanto deciso di assumere tale
valore (D0 = 5.3 m) come affondamento di progetto.In quanto segue porremo invece la nostra attenzione al solo scenario atteso per il quale risulta
necessario un affondamento minimo inferiore, pi precisamente pari a D0 = 5.3 m, cui corrispondeuna reazione H in testa pari a 96.61 kN (per metro di fuga). A questa soluzione sono associate una
Affondamento D0 = 4.5 m
Affondamento D0 = 5.3 m
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
12/21
11
pressione massima a monte pari a pm = 43.33 kN/m2
(quota di fondo alveo) e una pressione
massima a valle pari a pv = 62.47 kN/m2
(quota di infissione).
3.2. Verifica di resistenza dei micropali
Affinch le ipotesi che stanno alla base dellanalisi limite descritta nel paragrafo precedente siano
rispettate necessario che la cortina di micropali mantenga la sua efficienza strutturale fino
allinnescarsi del meccanismo di collasso del terrapieno. Partendo da questa osservazione si sono
ricostruiti, per il solo scenario atteso, i diagrammi dellazione tagliante e del momento flettente che
nascono in una striscia di paratia, qualora essa sia soggetta alle pressioni attive e passive del terreno
in condizioni di collasso. Tali diagrammi sono riportati nella figura 3.2.1 con riferimento a 1 m di
fuga della paratia.
Diagramma del taglio
0
2
4
6
8
10
12
-100 -50 0 50 100 150
T [kN]
Profondit[m]
Diagramma del momento
0
2
4
6
8
10
12
-400 -300 -200 -100 0 100
M [kNm]
Profondit[m]
Fig. 3.2.1: Diagrammi delle azioni interne
Le profondit in cui si incontrano i valori pi significativi delle azioni interne sono le seguenti:
z1 = 0 m, Tmax = 96.61 kN, M = 0 kNm ;
z2 = 4.91 m, T = 0 kN, Mmax = 302.66 kNm ;
z3 = 7.86 m, T = 83.63 kN, M = 149.27 kNm .
questi valori sono riferiti a una striscia di un metro di paratia, per avere le azioni su un singolo palo
occorrer dividerle per il numero di micropali per metro.
La soluzione prescelta prevede di impiegare dei micropali verticali a canna liscia in acciaio da
inserire nel foro effettuato dalla macchina perforatrice, con successiva iniezione di malta cementiziaa mezzo di una guaina, aventi le seguenti caratteristiche geometriche:
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
13/21
12
diametro esterno: De = 203 mm; diametro interno: Di = 158.6 mm; spessore: s = 22.2 mm; interasse: i = 40 cm (num. micropali/m = 2.48 un./m).
Larmatura metallica dei micropali prescelti in acciaio Fe510 caratterizzata dai seguenti valoridelle tensioni ammissibili:
adm = 240 MPa (t < 40 mm); adm = 138 MPa (t < 40 mm).
Nelleseguire le verifiche di resistenza si trascurato il contributo della malta di iniezioneconsiderando come sezione resistente la sola armatura metallica del palo.
Verifica di resistenza a profondit z1 = 0 m (taglio massimo):
Taglio visto da un micropalo: T = 96.61/2.48 = 38.96 kN
( )( ) adm
3
i
3
e1 MPa80.5
s2I
RR3/2T
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
14/21
13
quota zero
muro esistente con un'altezza all'incirca
pari a 6 m
via Lodovico il Moroparapetto
profondit minima: - 5,5 m
foro nel terreno per ilmicropalo inclinato
anima metallica (acciaio Fe 510) del
micropalo inclinato
foro nel terrenoper il micropalo
verticale
anima metallica (acciaio Fe 510) del
micropalo verticale
bulbo d'ancoraggio
28
20.3
18
2
particolare K'
44
8,25
muro esistente
trave di sommitforo per il micropalo inclinato
foro per il micropaloverticale
anima metallica (acciaio Fe510) delmicropalo inclinato
anima metallica (acciaioFe510) del micropalo verticale
d
28
Fig. 3.3.1: Geometria della soluzione adottata per il tratto 2 del Naviglio Grande
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
15/21
14
Dato che la reazione orizzontale H della paratia in corrispondenza dellancoraggio pari a 96.61
kN/m e che linterasse tra gli stessi stato fissato in 220 cm, la forza orizzontale NH applicata allatesta dei micropali inclinati varr:
NH = Hi = 96.612.20 = 212.54 kN
A questa componente corrisponde poi unazione assiale di trazione nel palo obliquo pari a:
kN43.62120sin
54.212
20sin
NN H =
=
=
(vedi figura 3.3.2.a).
N
NH
NV
=20
fL
=20
a) b)
Fig. 3.3.2: Componenti di forza e spostamento alla testa del palo inclinato
Per il palo inclinato selezionato, caratterizzato dalle seguenti dimensioni:
diametro esterno: De = 82.5 mm; diametro interno: Di = 42.5 mm; spessore: s = 20 mm; interasse: i = 220 cm (num. micropali/m = 0.45 un./m).
siamo ora in grado di eseguire la verifica di resistenza, tenendo conto delle limitazioni della
tensione normale gi viste dato che si adottato anche in questo caso un acciaio Fe510.
admMPa40.158A
N
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
16/21
15
Se si assume, per semplicit, che il tratto di palo immerso nel bulbo di ancoraggio sia indeformabile
assialmente, la lunghezza del tratto deformabile sar pari a:
m45.720cos
7L =
=
avendo impostato linizio del bulbo di ancoraggio 1 m al di sotto della quota di fondo alveo.
Lallungamento del palo inclinato potr ora essere valutato mediante la:
mm72.53925206000
7450612430
AE
LNL =
=
=
Secondo linterpretazione data in figura 3.2.2.b, lo spostamento orizzontale in sommit pu essere
stimato in:
mm73.1620sin72.5
20sinLf ===
Come commento finale si pu osservare che gli spostamenti cos calcolati, essendo stati determinati
sulla base delle distribuzioni di pressioni del terreno al limite di rottura, sono da intendersi a
collasso incipiente. Lo spostamento di circa un centimetro e mezzo gi compatibile con le
limitazioni che si erano prefisse, a maggior ragione lo saranno gli spostamenti in condizioni di
esercizio. Ancora una volta si quindi scongiurata la possibilit che linflessione della paratia
trasferisca parte delle spinte a monte sul muro esistente, per mezzo del terreno residuo
nellintercapedine tra i due paramenti.
3.4. Trave di testa
Alla sommit della paratia viene collocata una trave di testa in c.a. di sezione 80 50 cm allo scopodi consentire la trasmissione delle forze tra i due ordini di micropali (inclinati e non) oltre che per
realizzare un sistema in cui la deformata sia la stessa lungo tutto lo sviluppo longitudinale della
paratia, soprattutto al fine di ripartire su pi micropali un eventuale effetto di sovraccarico
localizzato in pianta.
Lo schema statico da impiegare per la verifica della trave di testa quello legato al suo
comportamento flessionale nel piano orizzontale in cui la trave, soggetta alle reazioni distribuite dei
micropali verticali (pari a 96.61 kN/m), si inflette tra due pali inclinati consecutivi. Lo schemanaturale in questa condizione sarebbe quello di trave continua su pi appoggi (rappresentati dalle
reazioni dei pali inclinati), tuttavia per le verifiche si preferito utilizzare uno schema isostatico sudue appoggi (vedi figura 3.4.1), pi conservativo ma anche rappresentativo di situazioni pi critiche
(per esempio interruzioni in pianta della palificata).
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
17/21
16
V = 106.27 kNA
q = 96.61 kN/m
i = 2. 2 m
V = 106. 27 kNB
Fig. 3.4.1: Schema di calcolo della trave di testa
In queste condizioni il taglio e il momento flettente massimi assumono i valori seguenti:
kN27.1062
iqTmax ==
kNm45.588
iqM
2
max =
=
La sezione trasversale della trave di testa risulta armata simmetricamente con 420 ??per lato, aventiun area complessiva 2'ss cm56.12AA == (barre in FeB44k con s,adm = 255 MPa), con copriferroeffettivo c = 2 cm, cui corrispondono delle altezze utili delle barre darmatura h = 76 cm e h = 4
cm. Per quanto riguarda il calcestruzzo si scelta una classe di resistenza Rck = 25 MPa, cui
corrisponde una tensione ammissibile c,adm = 8.50 MPa.Assumendo un coefficiente di omogeneizzazione n = 15, dalla verifica a flessione si ricava che:
posizione asse neutro: x = 18.15 cm (altezza zona compressa)
mom. inerzia sez. reagente: I = 768215 cm4
c = 1.38 MPa < c,adms = 66 MPa < s,adm's = 16 MPa < s,adm
I valori molto ridotti delle tensioni di trazione nellarmatura sono garanzia di una buona efficienza
della trave di testa anche dal punto di vista fessurativo.
Con questo schema statico la freccia nel piano orizzontale della trave di testa nel punto di mezzo tra
due pali inclinati consecutivi pu essere stimata nel modo seguente:
mm35.0IE384
iq5f
4
=
=
valore che ribadisce la notevole rigidezza della trave di testa e che consente di affermare che la
freccia in sommit del sistema (stimata nel paragrafo 3.3 in 16.73 mm) pu ritenersi valida lungo
lintero sviluppo longitudinale dellopera.
Per quanto riguarda la sollecitazione tagliante si ha:
MPa0.53MPa31.0hb9.0
Tc0
max =
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
18/21
17
per cui non da prevedersi una particolare armatura a taglio, si disporranno costruttivamente delle
staffe ?10/19 cm maggiori del minimo normativo.
3.5. Connessioni
Dalle tavole esecutive si pu osservare che la connessione tra i micropali verticali e la trave di testa
viene realizzata tramite uno spinotto formato da 3 barre 16 spiralate con un 5 e ?laggiunta di 216saldati allanima metallica del palo, nella figura 3.5.1.
3 barre 16 spiralatecon una barra f5
2 barre 16 saldateall'interno dell'animametallica dei micropali
Fig. 3.5.1: Particolare della connessione tra pali verticali e trave di testa
Dalle analisi precedentemente esposte si ricavato una forza orizzontale scambiata tra palo
verticale e trave di testa pari a T = 38.96 kN. Dato che nella connessione in esame compaiono un
totale di 5 barre 16 che devono farsi carico di trasmettere lazione del palo alla trave in c.a. pereffetto spinotto, possiamo ipotizzare che ciascuna barra sia soggetta a unazione tagliante:
Tb = T/5 = 7.792 kN
La verifica a taglio delle barre pu essere condotta nellipotesi di taglio puro, considerando che
larea di un 16 pari a As = 201 mm2, si ha:
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
19/21
18
MPa1473
255
3MPa77.38
201
7792
A
T adm
s
b ==
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
20/21
19
Per quanto riguarda invece il palo inclinato, la sua connessione con la trave di testa passa attraversouna piastra dacciaio a forma di anello saldata lungo la superficie laterale del palo e immersa nel
getto di calcestruzzo (vedi figura 3.5.2).Questa connessione presenta diverse modalit di crisi da controllare: lo schiacciamento del
calcestruzzo sotto la piastra di ancoraggio, il punzonamento della trave di testa con sfilamento di unblocco di calcestruzzo dalla stessa e la rottura delle saldature tra piastra e palo.
Il raggio esterno della piastra anulare stato assunto pari a 22 cm, questo comporta che la tensione
normale di compressione al di sotto della piastra risulti:
tiro nel palo: N = 621.738 kN
area di contatto: ( ) ( ) 2222palo2
piastra mm24.425.41220RRA ===
( ) adm,c22MPa24.4
25.41220
621738
A
N
-
8/2/2019 RelazioneDiCalcolo
21/21
cui corrisponde un raggio minimo del cordone pari a:
mm10a2a1 =